The effect of a neutral density background on the toroidal angular momentum and kinetic energy profiles has been investigated in JET. Under equivalent conditions but with increasing gas fuelling during the flat top phase, it has been observed that both the edge rotation and temperature decrease. The increase in electron density was not sufficient to compensate the rotation and temperature loss such that both energy and momentum confinement times are significantly reduced. The edge localized mode behaviour is observed to be significantly affected by the increased neutral influx. A simple 1.5D fluid model has been used to qualitative capture the neutral transport response within the plasma, followed by a forward model of the passive charge-exchange (CX) emission of carbon to obtain a corrected radial neutral density profile. It has been found that the neutral density is sharply attenuated over the edge region, with similar edge magnitudes in both the non-fuelled (Γ0/ne ∼ 1.2 m s−1) and maximum fuelled case (Γ0/ne ∼ 2.5 m s−1). Discharges with reversed-B operation exhibited even higher normalized neutral fluxes related to first orbit effects and increased wall interactions. Over the full neutral influx range, a decrease in pedestal thermal Mach number from 0.25 to 0.14 was observed. Increased neutral penetration up to the pedestal top (r/a ∼ 0.9) due to multiple CX interactions is obtained from the interpretive model. Under these multiple neutral–ion interactions, the impact on the CX loss of angular momentum is larger compared with the CX energy loss. The drag torque was seen to increase up to 10% of the total applied torque, while energy losses appeared to be smaller. The accuracy of this global approach method is unfortunately limited; however, the estimated momentum sink was found comparable to the torque required to explain the discrepancy between observed global energy and momentum confinement.
中性密度背景がトロイダル角運動量およびエネルギー分布に及ぼす影響をJETにおいて調査した。同等の条件下で、平坦位相中のガス入射を増加させた場合、エッジ回転および温度の両方が低下することが観測された。電子密度の増加は、回転および温度の損失を補償するには不十分であり、その結果、運動量およびエネルギーの閉じ込め時間はともに大幅に短縮された。エッジ局在モードの挙動は、増加した中性粒子流入によって有意に影響を受けることが観測された。プラズマ内の中性粒子輸送を定性的に捉えるために単純な1.5次元流体モデルを用い、続いて受動的荷電交換（CX）発光の前方モデルを適用して、補正された径方向中性粒子密度分布を得た。その結果、中性粒子密度はエッジ領域で急峻に減衰し、非入射時（Γ0/ne ∼ 1.2 m s⁻¹）と最大入射時（Γ0/ne ∼ 2.5 m s⁻¹）の両方でエッジにおける値は同程度であることが判明した。また、逆B運転の放電では、第一軌道効果および壁との相互作用の増大に関連して、規格化された中性粒子フラックスがさらに高い値を示した。中性粒子流入の全範囲にわたり、ペデスタル熱速度マッハ数は0.25から0.14へと減少することが観測された。解釈モデルにより、複数回のCX相互作用を介して、ペデスタル頂部（r/a ∼ 0.9）までの中性粒子浸透の増大が得られた。これらの複数回の中性粒子–イオン相互作用の下では、CXによる角運動量損失の影響は、CXによるエネルギー損失と比較して大きい。制動トルクは印加トルク全体の最大10%まで増加することが確認された一方、エネルギー損失はより小さかった。このグローバルアプローチ手法の精度には限界があるものの、推定された運動量シンクは、観測されたグローバルなエネルギーおよび運動量閉じ込めの不一致を説明するために必要なトルクと同程度であることが判明した。